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      淺談邊坡生態防護工程與自然環境

       近年來我國經濟發展迅猛,公路、鐵路、堤壩等基礎建設日新月異。然而,建設過程中大量開山、筑堤,形成很多裸露的土壤坡面,不僅容易造成水土流失、土體坍塌,而且很大程度上破壞了自然生態環境。

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              用植被代替工程護坡,用草、花及灌木綠化美化邊坡,已成為當今公路、鐵路建設的必然要求,因為植物強勁的根系和致密的地表覆蓋不僅可以涵養水源,保持水土,而且可以凈化空氣,保護生態,美化環境,保證行車安全。由于邊坡綠化的作用日益凸顯,國家已將綠化環保作為高速公路、鐵路驗收的一個重要項目(占驗收總分的10%)。

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              在五年來對高速公路、鐵路、水庫、河邊進行邊坡綠化防護的實踐和探索的基礎上,我們總結出一套適合華南地質、氣候條件的以液壓噴播植草技術為主的邊坡綠化防護技術及規范。對邊坡采取“即挖即護,植物防護為主”的保護方案,除部分不穩定邊坡采用必要的圬工砌體防護外,其余所有裸露的土地包括路塹、路基邊坡、取土、棄土場等全部進行植草綠化防護。該方案取得了很好的效果,我們施工的廣深、深汕、廣花、深惠、佛開、機荷等高速公路綠化工程都獲得了國家交通部竣工質量評比的高分,尤其是1998年5月驗收的深汕高速公路東段的綠化防護更獲得了與會代表的高度評價。

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      綠化設計原則


              對于公路、鐵路、水庫、江河的邊坡綠化、防護及美化,我們遵循以下原則:

          (1)首先對邊坡的自然條件進行充分調查,在掌握地理地質、邊坡形狀、土壤特性及氣候環境的基礎上確定總體設計方案;

          (2)“點、線、面”有機結合,即局部地段重點防護、綠化和美化,局部地段過渡處理;

          (3)設計手法采用自然式和規則式并用;

          (4)從安全、美學角度考慮植物品種配置和種植形式,形成色彩、色帶的韻律變化;

          (5)選用固土護坡作用強的植物,以植草為主,灌草結合,短、長期水保效益兼顧,從根本上防治水土流失。

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      植草技術


              邊坡植草以液壓噴播技術為主,人工播種為輔,對有些不能結籽的種類如香根草采用分株或其它營養繁殖。液壓噴播,是一種將植物種子(草種、花種或樹種)或植物體的一部分(芽、根、莖等可以發芽萌生的物質)經過科學處理后,混入水中,并配以一定比例的專用配料(包括肥料、色素、木纖維覆蓋物、紙漿、粘合劑、保水劑、土壤改良劑),通過噴植機的攪拌,利用高壓泵體的作用,噴播在地面或坡面的現代化種植植被的方法。

             液壓噴播較人工植草有以下優點:

          (1)機械化程度高,可大面積快速植草。液壓噴播機是一種高效的現代化的植草機械,一臺液壓噴草機可日噴草500~2000㎡。

          (2)適應性廣,在人工難以施工的地域建植草坪。由于液壓噴播機上裝有可任意調節方向的高壓噴料槍,其噴料揚程為30~80m,此外,還配有30多米的噴料軟管。因此,液壓噴播機可在人工難以施工的陡坡、高坡上建植草坪。

          (3)在植物難以成活的地域建植草坪。噴料槍高速噴出的種子混合液中溶有營養物及土壤等配料,可使植物在難以生存的場所生長成坪。特別是配料中含有保水劑,這種保水劑可吸收相當于自身數十倍至數百倍的水分,而且它不僅吸水能力強,吸水后即使用力擠壓水也不會流出;但將其混入土壤中,水分卻能慢慢釋放出來。因此,應用保水劑可改善土壤物理特性,有利于通風透氣,蓄水排水,尤其可提高抗旱性。

          (4)能建植高質量的草坪。液力噴植機所噴出的是事先經過催芽的草種,這樣可以免去草種萌發所需的時間,再加上地表形成一層薄膜,能保溫保水,因此,出苗快,生長迅速,能很快覆蓋土表,而且密度均勻,郁閉度好。

          (5)養護簡單,噴播后基本不用澆水就能成坪,適合管理粗放的荒山荒坡。

          (6)可根據具體的自然條件或按設計要求,選擇幾種不同的草籽進行混播,以達到覆蓋度、根系、生長期、抗逆性等方面優勢互補的效果。

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      路塹邊坡的綠化防護


      1  路塹邊坡性質分類

              根據前幾年的經驗,我們將華南地區的路塹邊坡分為以下四種類型,分別采用不同的方法進行施工。

               第一類  坡度較緩的土質邊坡;

              第二類  坡度陡,土壤以砂質和礫質土為主,并帶有強風化花崗巖,土壤貧瘠的邊坡;

              第三類  坡面以膨脹土為主,油面巖及片狀面巖數量多,面積大,自身狀態不穩定的邊坡;

              第四類  花崗巖,土質混合夾石邊坡。


      2  路塹邊坡綠化工程的施工

            (1) 對于第一類邊坡,基本上采用對坡面直接液壓噴播草籽的方法。邊坡坡度的大小對草籽的發芽生長有較大的影響,坡度較緩,則草坪生長的持久性較好,不需采取挖溝、挖坑或其它補助措施。在種籽噴播施工時,先對邊坡進行簡易修整,然后使用噴草機將種籽、肥料、覆蓋材料、土壤改良劑、保水劑、色素和防蝕劑等加水攪拌后直接噴灑在邊坡的表面,然后覆蓋無紡布,這樣即可減少雨水沖刷和侵蝕,防止種籽在發芽期移動流失,又可防止地表水分蒸發,起到保溫和保濕的作用。無紡布由木纖維組成,覆蓋地面三個月內將完全降解。所用草種根據地區不同而不同,華南地區所采用的草籽以百慕大草和百喜草為主,其中摻以少量的畫眉草,冬季可加一定數量黑麥草。多種草籽混播,可使邊坡草坪適應差別較大的土壤和氣候條件,能更快地覆蓋土表,并能延長邊坡草坪的使用年限。

            (2) 對于第二類邊坡,可先開挖行距20~40cm水平橫溝,回填有機肥土,然后噴播草籽,再加蓋無紡布進行保護。路塹挖方邊坡的坡度陡,草籽在發芽前期易移動、流失,水分和養分補給也較困難,而且由于坡陡,草籽生長的基盤本身(如土壤層)的滑落會對草籽根系的伸展造成極其不良的影響,而砂質、礫質土、強風化巖面,又無一不是草籽生長、成坪的障礙。所以,只有開挖橫溝,回填有機肥土,再進行草籽的噴播才能最大限度地減低這些不利影響。挖溝后噴播所選用草籽應以百喜草為主,該草良好的生根性和耐土壤貧瘠(可從巖石深層吸收養分)的能力令其即使在土壤肥力較差的砂質、礫質土中亦能生長良好。

          (3) 對于第三類邊坡,其自身的物質構成極不穩定,一遇雨水坡面就容易被沖刷,特別是受暴雨、雪、凍脹、地下水、風等因素的影響邊坡很可能發生崩塌現象。此類邊坡單純依靠植被防護是不夠的,只有采用植草與工程措施相結合,對之進行全面、綜合防護,才能獲得較好的防護效果。綜合防護大致又分為兩類:一類是以植草為主,邊緣用石塊防護。一般在50°以上的陡坡上可采用此法,石塊可砌成菱形、人字形和拱形,其內再噴播草籽。在斜坡的坡腳和坡頂,應栽植1~2行固坡能力強的灌木,如胡頹子、勒杜鵑等。另一類是以工程措施為主,結合植草護坡。此法一般在陡坡上應用,具體措施是先鋪石塊或卵石,再在間隙中種植草本植物。在草種選擇上,依次以百喜草、百慕大草和畫眉草為主。

          (4) 第四類邊坡構成復雜,必須認真分析,區別對待。對于土質混合夾石邊坡,仍采用第三類邊坡的施工方法;而對于中等及弱風化巖石邊坡,則在邊坡上開挖水平溝,放置編織袋,袋內混有肥料、土壤、草籽和灌木種籽;或是在邊坡上鉆孔后放入有機肥,加入適量的固體肥料,以保證前期和中期邊坡綠化效果良好,為草坪草和灌木生長提供基質。所選用的草種仍以畫眉草、百喜草和百慕大草為主,灌木以胡頹子為主。在此類邊坡的綠化防護中,為增加其防護效果和綠化層次,還應在邊坡坡頂和邊坡的夾石中栽植垂吊植物,邊坡坡腳和夾石的下部栽植攀援植物,并在邊坡的邊、角、底等地方栽植勒杜鵑等,以體現出立體綠化效果。

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      3  綠化防護主要植物品種

             適合華南地區邊坡綠化防護的植物主要有:

          (1)百喜草  禾本科雀稗屬多年生匍匐及叢生草本植物,其粗壯發達的“辮”狀匍匐莖纏結地表,草高尺許,強勁的須根深達1~2m,具良好的抗逆性和適應性,耐伏旱高溫、瘠薄、能在風化石等極為貧瘠的土壤中生長,是極佳的固土護坡草。

          (2)百慕大草  禾本科狗牙根屬多年生草本植物,草莖匍匐,貼地生長,有發達的不定根,并于節上生根及產生分枝,根莖交織成網狀,覆蓋力極強,耐高溫、干旱,能在各種土壤中生長。

          (3)畫眉草  多年生叢生草本植物,特別耐干旱,耐土壤貧瘠,分枝旺盛,莖葉強健,根的伸展性好,能在巖石縫隙中生長。但這種草播種密度每平方米不宜超過2克,因為草茂密生長,易引起火災。

          (4)黑麥草  禾本科多年生草本植物,抗寒、抗霜、耐濕、

      生長較快,能很好地保護并提高草坪的成坪速度。這種草播種時每平方米不宜超過5克,因為該草在夏季會枯死,只有半年的綠期,分量太多在夏季整體欠美觀。

          (5)胡頹子  胡頹子科常綠灌木,喜光,耐干旱、瘠薄,易于栽培,管理粗放,宜用于防護性質的栽植。

          (6)勒杜鵑  紫茉莉科藤本小灌木,又名葉子花、九重葛,喜光,耐干旱,萌芽能力強,抗污染能力較強,對土壤的要求不高,莖多分枝,具枝刺,枝繁亦葉茂。



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